Сера, сероводород, сульфиды

Цель работы: Познакомиться с особенностями поведения серы при нагревании, ее взаимодействием с другими веществами; со свойствами важнейших соединений серы.

Опыт 1Д. Поведение серы при различной температуре. Пластическая сера.

Пробирку, на 1/3 заполненную мелкими кусочками серы, с помощью держателя медленно прогревайте на слабом огне, внимательно наблюдая за происходящими аллотропными изменениями.

Вылейте доведенную почти до кипячения серу тонкой струйкой в кристаллизатор с холодной водой. Извлеките полученную пластическую серу и испытайте на эластичность, медленно растягивая небольшой кусочек. Оставьте оставшуюся серу до конца занятия и вновь проверьте эластичность. Со временем вновь образуется ромбическая сера.

Опишите происходящие изменения, объясните их:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Опыт 2Д-Л. Взаимодействие серы с металлами

а) Взаимодействие серы с железом.

Взвесьте рассчитанные по уравнению реакции массы порошков железа и серы (≈3,5г Fe и 2г S), смешайте их, поместите в пробирку, которую закрепите в лапке штатива сначала наклонно, слегка прогрейте, а затем вертикально, нагревая более интенсивно. Когда смесь начнет раскаляться, горелку уберите. Отойдите на безопасное расстояние!

Дайте смеси остыть, пробирку оберните тканью, осторожно разбейте в ступке пестиком, освободите полученный продукт от стекла. (Используйте его для получения H₂S)

Уравнение реакции: …………………………………………………………………….

Реакция синтеза FeS относится к …………. термическим реакциям.

б) Взаимодействие серы с цинком.

В фарфоровой чашке смешайте небольшие примерно равные объемы порошков серы и цинка. Слегка нагрев кончик стеклянной палочки в пламени спиртовки, зачерпните немного смеси и вновь внесите в пламя спиртовки. Наблюдайте яркие вспышки происходящей реакции.

Уравнение реакции: …………….……………………………………………………….

Вывод: сера в реакциях с металлами играет роль …….………………………….

Опыт 3Д. Получение сероводорода. (Работа в вытяжном шкафу !)

Сероводород ядовит! Все опыты с ним проводят в вытяжном шкафу. Продукты, содержащие сероводород, нельзя выливать в раковину. Посуду с сероводородными остатками нельзя выносить из вытяжного шкафа! Для нейтрализации сероводорода рекомендуется использовать кальцинированную соду – карбонат натрия.

В прибор для получения газов поместите полученный в опыте 2а) сульфид железа, добавьте к нему по каплям раствор HCl (1:1), при необходимости слегка подогрейте. К оттянутому кончику газоотводной трубки поднесите: а) смоченную водой полоску синей лакмусовой бумаги; б) фильтровальную бумажку, смоченную в растворе соли свинца.

Подожгите лучиной выделяющийся газ (осторожно! Смесь сероводорода с воздухом взрывоопасна!). Обратите внимание на цвет пламени. В пламя внесите осколок фарфоровой чашки. Объясните появление на ее поверхности желтого налета.

Пропустите ток H₂S в сосуд с дистиллированной водой (прикрытый ватой) для получения сероводородной воды (используйте ее в опыте 4). Для предотвращения попадания остатков H₂S в воздух поглотите его щелочью.

Уравнение реакции получения H₂S : ……………………….

Какие изменения в окраске полосок Вы наблюдали?

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Чем они вызваны (уравнения реакций)?

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Цвет пламени горящего сероводорода: ……………………………………………

Уравнения реакций:

полного окисления: …………………………………………………………………………………

неполного окисления: ……………………………………………………………………………...

Реакции горения H₂S относится к типу ………………………………………….. реакций.

Опыт 4Л. Восстановительные свойства сероводорода.

В 3 пробирки поместите примерно по 10 капель полученной сероводородной воды. Добавьте в 2 из них по 5 капель раствора H₂SO₄ (С_э=2моль/л). Затем в первую по каплям очень разбавленный раствор KMnO₄, во вторую очень разбавленный раствор K₂Cr₂O₇, в третью раствор бромной воды.

Уравнения реакций, визуальные наблюдения:

а) с KMnO₄:…………………………………………………………………………………………….

б) с K₂Cr₂O₇: ………………………………………………………………………………………...

в) с Br₂: …………………………………………………………………………………………..

Запишите значения стандартных электродных потенциалов:

φ°(S/H₂S)= ………….

φ° (MnO₄^-/ Mn²⁺)= …………....В

φ° (Cr₂O₇^2-/2 Cr³⁺)= …………..В

φ°( Br₂/2Br^-)= …………….В

Вывод: в реакциях с типичными окислителями H₂S проявляет ………………...свойства.

Опыт 5Л. Получение и свойства сульфидов металлов

а) Поместите в 2 пробирки примерно по 1 мл растворов ZnSO₄ и CuSO₄, добавьте к ним по каплям раствор (NH₄)₂S (или Na₂S) до образования осадков. Содержимое каждой пробирки разделите на 2 части и добавьте в две из них раствор HCl, а в две другие – раствор HNO₃.

Окраска осадков: ……………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

Отношение ZnS и CuS к разным кислотам: ……………………………..…………………….

………………………………………………………………………………………………………….

Объясните причины такого поведения сульфидов, используя правило произведения растворимости и данные таблицы ПР:

ПР_ZnS= ……………………………….

ПР_CuS= ……………………………….

Величина ПР_CuS много …………… величины ПР_ZnS, поэтому CuS растворяется только в ……………………………………………………..,а ZnS - ……….……………………………

Уравнения образования осадков (в молекулярной и ионной формах):

а) CuS: …………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………….

б) ZnS: …………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

Уравнения растворения:

а) CuS ………………………………………………………………………………………………….

б) ZnS…………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………….

б) В 3 пробирки поместите примерно по 1 мл растворов MnSO₄, CdSO₄, Pb(NO₃)₂. Добавьте в каждую из них раствор (NH₄)₂S.

Осадки имеют окраску:………………………………………..............................

…………………………………………………………………………………………………………

Запишите выражения ПР для них и расположите их по увеличению растворимости

ПР ( )=…………………….

ПР( )=……………………….

ПР( )=……………………….

Уравнения реакций образования осадков (молекулярные и ионные):

1)………………………………………………………………………………………………………..

2)………………………………………………………………………………………………………...

3)………………………………………………………………………………………………………...

Аналогичные реакции проведите с H₂S.

Объясните различия в действии реагентов: ………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

Опыт 6Л. Гидролиз сульфидов

а) Свежеприготовленный раствор Na₂S испытайте с помощью индикаторов (каких?). С каким явлением связано изменение окраски?

Среда раствора ……………………………………….., рН……………………..

Уравнения гидролиза:

1. Молекулярное …………………………………………………………………..……….

2. ионное …………………………………………………………………………………….

б) К раствору соли алюминия добавьте раствор (NH₄)₂S до образования осадка. Осторожно понюхайте выделяющийся газ. Слегка подогрейте смесь, дайте отстояться, жидкость слейте, осадок разделите на 2 части и испытайте действием щелочи и разбавленной кислоты (HCl или H₂SO₄).

Вывод: В результате реакции гидролиза образуются: ……………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

Уравнения реакций (молекулярные и ионные): …………………..……………………………

……………………………………………………………………………………………..……………

…………………………………………………………………………………………………………..